2.大众汽车行驶系统 - 图文

2. 大众汽车行驶系统

学习目标 知识目标：

（1）了解大众汽车底盘前桥、后桥常用类型； （2）熟悉麦弗逊式前桥的结构与特点； （3）熟悉双叉臂式前桥的结构与特点； （4）熟悉拖拽臂式后桥的结构与特点； （5）熟悉多连杆式后桥的结构与特点； （6）熟悉大众汽车悬架的组成与结构； （7）了解轮毂与轮胎的规格与类型。

能力目标：

（1）能够识别出大众汽车不同类型以及其改进类型的前桥、后桥； （2）能够识别出大众汽车不同类型的悬架组成； （3）了解行驶系统不同行驶角度参数的意义； （4）能够独立完成轮胎的动平衡。

2.1 行驶系统概述

汽车行驶系统的功能是接受由引擎经传动系输出的转矩，并通过驱动轮与路面间附着作用，

产生路面对汽车的牵引力来保证汽车的正常行驶；传递并承受路面作用于车轮的各向反力及其形成的力矩；此外，行驶系尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和震动，保证汽车行驶平稳性，并且与汽车转向系配合工作，实现汽车行驶方向的正确控制。

汽车行驶系主要由车架、车桥、车轮和悬架组成，如图2-1所示。

图2-1 行驶系统组成示意图

这是一部典型的引擎前置后轮驱动汽车，箭头方向为动力传递路线。引擎动力经长长的传

动轴传输给后车轮，实现后轮驱动。这样的布局方式有利于提高汽车高速行驶的稳定性能。

1. 车架

现代汽车绝大多数都具有作为整车骨架的车架，用来支撑连接汽车的各零部件，并承受来

自车内外的各种载荷。当今很多数跑车都采用以钢管焊接的桁架式车架，这种立体结构车架兼有车架和车身的作用。也有部分轿车和大型客车取消了车架以车身来代替车架的作用。有关汽车车架的知识内容，第一章节（大众汽车底盘系统概述）已作过介绍，本章不再赘述。

2. 悬架

悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。典型的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，有些结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。 3. 车桥

主要功用是来传递车架与车轮之间的各方向作用力，目前几乎所有的轿、跑车都是断开式车桥，与独立悬架配合使用（一般重型机车使用整体式车桥）。车桥还包括转向桥、转向驱动桥、支持桥（图2- 中驱动桥为支持驱动桥，不具备转向功能）。一般来说，四轮驱动的引擎前置汽车的前桥都为转向驱动桥，既负责转向又起驱动作用；后桥也是驱动桥。在汽车行驶过程中驾驶者转动方向盘就是通过相应传动装置控制转向结使车轮左右摆动的。而汽车行驶过程中的车轮自动回正特性是通过主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束这几个定位参数实现的。

4. 车轮

车轮主要由轮毂与轮胎组成。在现代汽车的性能指标中，轮胎是至关重要的，它会体现跑

车高速行驶时的抓地特性。在正常使用汽车过程中，本着安全原则应选择抓地性强的轮胎，而在要求高速漂移过弯的拉力赛或者GT大赛中就要选择抓地性稍弱的轮胎来实现甩尾过弯。

2.2 悬架

悬架是车辆上的一个重要的系统，是车架（或承载式车身）和车桥（或车轮）之间的传力连接装置的总称，对车辆的行驶安全至关重要，如图2-2所示。车辆的操纵性能，如：转弯、停车、方向的稳定性、轮胎与地面的控制，都取决于悬架系统是否能正常工作。

图2-2 汽车悬架系统

不同的悬架系统在结构上不尽相同，但是它们都具有相同的基本功能：支承车身，并使车身和车轮之间保持适当的几何关系；车辆行驶时，悬架与轮胎一起吸收和缓冲因路面不平所造成的各种振动、摇摆和冲击，从而保护乘客和货物的安全，并改善驾驶的稳定性；将路面和车轮之间摩擦所产生的驱动力和制动力传递至底盘和车身。

2.2.1 悬架的类型

现代汽车悬架系统的发展十分迅速，不断出现崭新的装置。目前轿车上安装的悬架种类很多，按控制形式不同可分为被动式悬架、主动式悬架和半主动式悬架。被动式悬架结构简单、性能可靠、成本低，被目前多数汽车所采用。也就是汽车姿态只能被动地取决于路面及行驶状况。主动悬架可以主动地控制垂直振动及其车身姿态，根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。主动悬架和半主动悬架由于成本较高，目前只在中高档轿车上有些应用。

根据汽车导向机构不同，悬架的种类又可分为独立悬架和非独立悬架，如图2-3所示。它们的差别在于对上跳和反弹作出的反应不同。

图2-3 悬架类型

1. 独立悬架

独立悬架两侧车轮分别安装在断开式的车轴两端，每段车轴和车轮单独通过弹性元件与车架或车身相连，如图2-3（b）所示。当一侧车轮跳动时，对另一侧车轮不产生影响，所以独立悬架系统允许每一侧的车轮在响应路面情况时能分别向上和向下运动。这种悬架系统能改善乘坐性能、转向控制和稳定性能。大多数独立悬架系统都具有相同的基本零部件，但是可以构成不同的布局。独立悬架很少采用钢板弹簧作为弹性元件，而是大多采用螺旋弹簧或扭杆弹簧作为弹性元件，因此一般都设有导向机构。

独立悬架的特点如下：

（1）在悬架弹性元件一定的变形范围内，两侧车轮可以单独运动，互不影响，不但减小了行驶时车架和车身的振动，而且可以防止转向轮的偏摆；

（2）独立悬架系统一般都配有稳定杆，可减少转弯时的左右摆晃，改进稳定性； （3）采用独立悬架时，非簧载重量只包括车轮质量和悬架系统中部分零件的质量，所以比非独立悬架重量要小得多，因此可提高汽车的平顺性和乘坐舒适性；

（4）前轮定位随车轮的上下运动而改变；

（5）由于左右车轮之间没有车轴相连，所以底盘地板和发动机的安装位置可以降低，这样可以降低车辆的重心，有利于提供汽车行驶的稳定性。

根据导向机构不同的结构特点，按车轮的运动形式独立悬架可分为：

（1）麦弗逊式悬架（如图2-4所示），车轮沿主销轴线移动的悬架，也称滑柱连杆式悬架；

（2）单横臂式独立悬架，如图2-5所示，车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架； （3）双叉臂式独立悬架，如图2-6所示，车轮在汽车纵向平面内摆动的独立悬架； （4）多连杆式独立悬架，如图2-7所示，其摆臂的摆动轴线与车轴线斜交叉。

按弹性元件采用不同分为：螺旋弹簧式，钢板弹簧式，扭杆弹簧式，气体弹簧式。现采用较多的是螺旋弹簧。

图2-4 麦弗逊式悬架 图2-5 横臂式独立悬架

图2-6 双叉臂独立悬架 图2-7 多连杆独立悬架

2. 非独立悬架

非独立悬架的结构特点是汽车两侧车轮分别安装在一根整体式车桥的两端，当一侧车轮因道路不平而跳动时，会影响另一侧车轮的工作,如图2-3（a）所示。非独立悬架的特性如下：

（1）零件数量少和结构简单，因此维护容易； （2）承载能力大，转弯时车身倾斜小；

（3）车轮上下运动时车轮定位变化小，轮胎的磨损小；

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